為驗證控制方案的正確性和控制效果,則給定以下導彈參數:KM=0.171 7(1/s)、TM=0.085 0(s)、ξM=0.111 2、T1=6.521 7(s)、KMx=170.778 9、TMx=1.006 3(s)分別對舵機系統、縱向通道系統、橫向通道系統、滾動通道系統加入單位階躍信號進行數字仿真,并對傳統控制系統進行仿真,對比控制結果。圖4為舵機系統時域階躍響應曲線。由圖4仿真曲線看出,超調量9.5%,上升時間41.9 ms,調節時間(2%誤差帶)88.8 ms,穩態誤差為0。
圖5為縱向通道時域階躍響應曲線,從圖5仿真曲線可看出,在精確考慮舵機環節情況下,PID校正環節縱向通道時域階躍響應曲線反應良好,超調量11.4%,上升時間170.6 ms調節時間(2%誤差帶)356.3 ms,穩態誤差為0。
圖6為橫向通道時域階躍響應曲線。從圖6仿真曲線看出,在精確考慮舵機環節情況下,PID校正環節橫向通道時域階躍響應曲線反應良好,超調量11.4%,上升時間168.3 ms調節時間(2%誤差帶)347.1 ms,穩態誤差為0。
圖7為滾轉通道時域階躍響應曲線。從圖7的仿真曲線可看出,在精確考慮舵機環節的情況下,PID校正環節滾轉通道的時域階躍響應曲線反應良好,超調量9.81%,上升時間為178.6 ms,調節時間(2%誤差帶)397.1 ms,穩態誤差為0。
5 結論
本文利用臨界比例度法得到PID參數,利用MATLAB/Simulink進行時域仿真,從仿真結果看,該PID分通道控制方法可以提高傳統氣動舵導彈控制系統的準確性、快速性及穩定性。當然這只是給出與傳統控制方案相比較的結果,實際的參數還要在實物仿真中不斷調試,并對控制系統修正改進,以得到令人滿意的控制效果。仿真結果表明,各通道系統反映良好,能夠實現實時控制要求。
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